Расчет распылительной сушилки - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Расчет распылительной сушилки

Проектирования сушилки для сушки молока производительностью 800 кг/ч. Расчет теплопотерь при сушке на 1 кг испаренной влаги. Расчет сушильного процесса в распылительной башне. Экономия расходов по сравнению с сушкой без предварительного обезвоживания.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Сушка - процесс удаления влаги из материалов путем испарения и отвода паровой фазы.
В процессах сушки в основном удаляется влага, связанная лишь механически. Влага испаряется с поверхности материала за счет энергии, подводимой к нему теплоносителем.
Сушка - один из самых распространенных и в то же время энергоемких и дорогостоящих способов консервирования, так как удаление влаги способствует подавлению действия микроорганизмов, значительно сокращаются расходы на транспортировку и хранение, так как резко уменьшается вес и объем продукта.
Сухое молоко представляет собой растворимый порошок, получаемый высушиванием нормализованного пастеризованного коровьего молока. Обычно разводится в тёплой воде и употребляется в качестве напитка, при этом сохраняет все полезные свойства свежего пастеризованного молока. Имеет широкое применение в кулинарии. Входит в состав многих видов детского питания.
Изготовление сухого молока обусловлено более длительным сроком хранения данного продукта по сравнению с обычным молоком.
Коровье молоко нормализуют, пастеризуют и сгущают. Затем производят гомогенизацию сгущённого молока и его сушку на распылительных или вальцовых сушилках.
На распылительных установках молоко сушат при температуре 150--180 °C.
Распылительные сушилки пользуются большей популярностью у производителей из-за высокой производительности и постоянного качества сухого молока.
Первоначально для сушки молока использовались преимущественно вальцовые сушилки, основанные на методе кондуктивной сушки.
Обычно на вальцовую сушилку поступает концентрат цельного молока после мультициклонных выпарных аппаратов с содержанием сухих веществ около 40 %. Готовый продукт имеет остаточную влажность около 3 %. Сухое молоко, производимое на вальцовых сушилках, имеет особые органолептические свойства. При соприкосновении сгущёного молока с нагретой поверхностью барабана происходит его карамелизация. Таким образом, молоко, высушенное на вальцовых сушилках, имеет своеобразный привкус карамели. Сухое молоко вальцовой сушки имеет большое количество свободных жиров, поэтому является незаменимым ингредиентом в шоколадной промышленности, позволяющим значительно сократить количество дорогого масла какао. Существенным недостатком такого вида сушки является малая производительность: в зависимости от величины вальцовой установки до 1000 кг/ч.
После сушки молоко просеивают и охлаждают.
Для увеличения срока годности продукта производят его фасовку в вакуумные пакеты или используют инертные газы.
Сухое молоко производится в соответствии с ГОСТ 4495--87 «Молоко цельное сухое» и ГОСТ Р 52791-2007 «Консервы молочные. Молоко сухое. Технические условия».
Производительность по сухому материалу GF = 0,49 т/ч.
Начальная влажность высушиваемого материала Wн = 52%; конечная Wк = 4,9%. Температура воздуха на входе в сушилку t1 = 180°C, температура воздуха на выходе из сушилки t2 = 90°С. Температура материала на входе в сушилку O = 60°С. Потери тепла qn = 8.0%. Высушиваемый материал - обезжиренное молоко.
Массу влажного продукта, загружаемого в сушилку, определяем по формуле
где G2 - масса продукта, полученного после сушки, кг; - процентное содержание влаги в сухом продукте, %; - процентное содержание влаги во влажном продукте, %;
Количество влаги, подлежащей выпариванию W, кг/ч, определяем по формуле
1.2 Геометрический расчет сушильной башни
Определим внутренний объем по формуле
где А - напряжение башни по влаге, А = 3,33 кг/м3,
где К - отношение высоты башни к ее диаметру, К = 1,15.
Высота башни определяется по формуле
1.3 Расчет теплопотерь при сушке на 1 кг испаренной влаги
Определим теплопотери в окружающую среду , кДж/кг, принимая теплопотери с 1 м2 равными 4,18 кДж/ч, по формуле
Определим теплоемкость высушенного материала , кДж/(кг•К), по формуле
где - теплоемкость абсолютно сухого материала, кДж/(кг•К);
Теплопотери на нагрев продукта определяем по формуле
где - температура продукта на входе в камеру, = 20°С, - температура продукта на выходе из камеры, = 60°С;
Сумма теплопотерь определяется по формуле
1.4 Аналитический расчет сушильного процесса в распылительной башне
Влагосодержание наружного воздуха , г водяного пара/кг сухого воздуха, определяется по формуле
где - относительная влажность наружного воздуха; - давление насыщенного водяного пара при температуре , при , при (для Воронежа); - барометрическое давление на входе в сушилку,
Теплоемкость влажного воздуха С, кДж/(кг•К) на 1 кг сухого воздуха определяется по формуле
где - теплоемкость сухого воздуха, кДж/(кг•К); - теплоемкость насыщенного сухого водяного пара, кДж/(кг•К);
Теплосодержание водяного пара на выходе из башни i, кДж/кг, определяется по формуле
где - полная теплота водяного пара при 0°С; - температура воздуха на выходе из сушильной башни, .
Влагосодержание наружного воздуха d2, г водяного пара/кг сухого воздуха, на выходе из сушильной башни определяется по формуле
где - температура на входе в сушильную башню, °С.
Относительная влажность воздуха на выходе из башни определяется по формуле
где - давление насыщенного пара при , Па, Па.
Относительный расход абсолютно сухого воздуха на сушку , кг сухого воздуха/кг испарен влаги, определяется по формуле
Расход тепла на сушку определяется по формуле
где - температура наружного воздуха, °С.
Расход воздуха в сушильной башне за 1 час работы сушилки L, кг сухого воздуха/ч, рассчитывается по формуле
Расход тепла в сушильной башне за 1 час работы сушилки , кДж/ч, рассчитывается по формуле
2. Расчет сушки с предварительным обезвоживанием в контактном испарителе
Принимаем, что в испарителе молоко подогревается с C до С, температура воздуха, поступающего из сушильной башни, с C понижается до С.
2.1 Аналитический расчет сушильного процесса в испарителе
Теплоемкость поступающего в испаритель воздуха с, кДж/(кг•К), рассчитывается по формуле
Полная теплота водяного пара i, кДж/кг, на выходе из испарителя рассчитывается по формуле
где - температура воздуха на выходе из испарителя, °С.
Теплопотери в испарителе на подогрев продукта на 1 кг испаренной в установке влаги , кДж/кг испаренной влаги, определяется по формуле
где - теплоемкость влажного материала, кДж/(кг•К), определяется по формуле
Теплопотери в испарителе в окружающую среду принимают, учитывая температурный режим, равными 0% от теплопотерь башней, т.е. .
Суммарные теплопотери в испарителе определяются по формуле
Часть влаги х, испаряемой из продукта в испарителе, определяется по формуле
Влагосодержание воздуха на выходе из испарителя , г водяного пара/кг сухого воздуха, определяется по формуле
Относительная влажность воздуха на выходе из испарителя рассчитывается по формуле
где - давление насыщенного пара при , Па, Па.
Количество испаренной воды в сушильной башне , кг/ч, определяется по формуле
Количество испаренной воды в испарителе , кг/ч, определяется по формуле
Относительная влажность материала на выходе из испарителя , %, рассчитывается по формуле
Расход воздуха , кг сухого воздуха/ч, определяется по формуле
Расход тепла , кДж/ч, определяется по формуле
Экономия в расходах по сравнению с сушкой без предварительного обезвоживания составит:
Полученные величины, являющиеся коэффициентами экономии, представляют собой ту часть влаги, которая испаряется из продукта в испарителе.
Производительность сушильной установки будет больше и составит по выпаренной влаге по формуле
т.е. увеличится на 16,5% при тех же расходах воздуха и тепла, что были определены для сушилки без предварительного обезвоживания.
Фильтрующая поверхность F, м2, определяется по формуле
где - производительность 1 м2 фильтрующей поверхности рукавов в 1 ч/м2; - коэффициент, определяющий единовременно работающую часть фильтра, .
Количество рукавов n, шт., определяется по формуле
где - диаметр рукава, м; ; - рабочая длина рукава, м; .
Потерю напора или сопротивление , Па, рассчитываем по формуле
где - опытный коэффициент, справедливый для определенной ткани, ; - опытный показатель степени, .
Калорифер рассчитывают при оптимальной стоимости его эксплуатации на зимнее время работы.
Рассчитаем и подберем калорифер для подогрева наружного воздуха от -9,8°С до 180°С.
Коэффициент экономических характеристик А определяется по формуле
где - стоимость 1 кВт/час электроэнергии, руб., ; - стоимость 1 м2 поверхности теплопередачи калорифера, руб.,; - годовая стоимость амортизации и ремонта калорифера в долях единицы от начальной стоимости, ; - число часов работы калорифера в сутки, ; - количество рабочих дней в году, ; - плотность воздуха, ; - КПД электродвигателя, ; - КПД вентилятора, .
Оптимальная массовая скорость воздуха , , определяется по формуле
где - коэффициент опытных величин калорифера, для калорифера марки КФБ ; - коэффициент отношений поверхности теплопередачи к живому сечению калорифера, для модели КФБ ; m - коэффициент калорифера опытный, для модели КФБ .
Подберем калорифер, обеспечивающий оптимальную или ей близкую объемную скорость , , по формуле
где - живое сечение калорифера, м2, ; - количество калориферов, установленных параллельно,
Эту скорости применяют в дальнейших расчетах.
Коэффициент теплопередачи К, , определяется по формуле
где и - опытные коэффициенты, для марки КФБ
Поверхность теплопередачи F, м2, определяется по формуле
где - средняя разность температур пара и воздуха, которая определяется по формуле
где - начальная температура наружного воздуха, °С; - конечная температура наружного воздуха, °С; - температура пара, °С.
Количество калориферов x, установленных последовательно, определяется по формуле
где - поверхность передачи одного калорифера, для марки КФБ
Установочная поверхность рассчитывается по формуле
Сопротивление калорифера , Па, рассчитывается по формуле
где , - опытные коэффициенты, для марки КФБ ; 9,8 - перевод мм.рт.ст. в Па.
Сопротивление калориферной станции , Па, определяется по формуле
Стоимость эксплуатации калориферной станции определяется по формуле
Часовую производительность вентилятора, установленного за сушилкой и рассчитанного на отсос обработанного воздуха , м3/ч, определяется по формуле
где - плотность воздуха в зависимости от места установки вентилятора, рассчитывается по формуле
где - давление воздуха на выходе из сушилки, ; - влагосодержание отработавшего воздуха, кг вод. пара/ кг сухого воздуха; - температура отработавшего воздуха,°С.
По полученной производительности выбираем вентилятор ВР 140-40.
Мощность двигателя данного вентилятора
В ходе расчета и проектирования сушилки для сушки молока производительностью 800 кг/ч получены следующие значения:
- расход тепла в сушильной башне за 1 час работы сушилки
- техническая производительность по сырому продукту
Подобран калорифер марки КФБ-6, годовая стоимость эксплуатации которого составляет 2513718,167 руб/год.
Рассчитано количество рукавных фильтров, которое составило 12 шт.
При расчете процесса сушки с предварительным обезвоживанием в испарителе было определено, что производительность сушильной установки увеличится на 16,5% при тех же расходах воздуха и тепла, что и для сушки без предварительного обезвоживания.
В результате произведенных расчетов можно сделать вывод, что данная рассчитанная сушильная установка соответствует технологии производства сухого молока по расходам тепла и воздуха, а также габаритные размеры сушильной башни соответствуют выпускаемым.
1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Издание 8-е, пер. и доп. Л., (Химия), 1976 - 552 с.
2. Логинов А.В., Остриков А.Н., Красовицкий Ю.В.Практикум по гидравлике. Руководство по изучению курса: уч. пособие.- Воронеж: ВГТА, 2009. 352 с.
3. Машины и аппараты пищевых производств. В 2 кн. Кн. 2: Учеб. для вузов/ С.Т. Антипов, И.Т. Кретов, А.Н. Остриков и др.; под ред. акад. РАСХН В.А.Панфилова. - М.: Высш. шк., 2001. - 680 с.: ил
4. Лыков, М.В. Распылительные сушилки. Основы теории и расчета [Текст]/ М.В. Лыков, Б.И. Леончик - М.: Машиностроение, 1966г. 331 с
Виды, конструкционные элементы распылительной сушилки. Теплотехнический расчет распылительной сушилки: расчет горения топлива и определение параметров теплоносителя, конструктивных размеров сушилки и режима сушки. Расход тепла на процесс сушки. курсовая работа [453,6 K], добавлен 14.11.2010
Понятие, сущность, назначение, материальный и тепловой баланс сушки. Технические характеристики и устройство распылительной сушилки. Методика расчета скрубберов Вентури. Программа расчета энтальпии сгорания топлива на языке программирования Turbo Pascal. курсовая работа [119,8 K], добавлен 29.06.2010
Расчет распылительной сушилки под производительность Кировского биохимического завода. Подбор вспомогательного оборудования: батарейного циклона, дымососа, топочного вентилятора, насоса для подачи дрожжевой суспензии. Характеристика кормовых дрожжей. дипломная работа [159,0 K], добавлен 02.02.2013
Технологическая схема установки сушки молока. Формирование состава и свойств сухого цельного молока. Методика проектного расчета распылительной сушильной установки. Уравнение теплового баланса. Тепловая нагрузка калорифера и изоляционный расчёт. курсовая работа [84,3 K], добавлен 22.01.2013
Расчет расходов сушильного агента, греющего пара и топлива, рабочего объема сушилки, коэффициента теплоотдачи, параметров барабанной сушилки, гидравлического сопротивления сушильной установки. Характеристика процесса выбора вентиляторов и дымососов. курсовая работа [86,7 K], добавлен 24.05.2019
Исследование конструкции бункерной зерносушилки СБВС-5. Характеристика газовоздушной смеси и состояния зерна в процессе сушки и охлаждения. Расчет испаренной влаги в сушильной камере, размеров барабанной сушилки. Определение расхода теплоты на сушку. курсовая работа [49,7 K], добавлен 23.12.2012
Материальный расчет, внутренний баланс сушильной камеры. Расход сушильного агента, греющего пара и топлива. Параметры барабанной сушилки, ее гидравлическое сопротивление, плотность влажного газа. Расчет калорифера при сушке воздухом, выбор пылеуловителей. курсовая работа [103,5 K], добавлен 09.03.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Расчет распылительной сушилки курсовая работа. Производство и технологии.
Лабораторная работа: Определение твердости
Контрольная работа по теме Движущие силы истории
Сочинение Егэ Примеры Откуда
Реферат по теме Законный режим имущества супругов
Физическая Культура России Реферат
Ф Рокотов Портрет Струйской Сочинение
Реферат: Групповая терапия как метод восстановления депрессивных пациентов
Сочинение Мой Любимый Город Усинск
Каким Пробел Между Строками В Реферате
Реферат по теме Методы решения уравнений в странах древнего мира
Реферат по теме Основы конструирования: Проектирование привода общего назначения содержащего цепную передачу
Примеры Магистерских Диссертаций По Психологии
Сочинение Рассуждение Ответ Писателю
Курсовая работа по теме Встановлення взаємодії людини і організації
Контрольная работа: по линейной алгебре
Дипломная работа по теме Проект электрификации мастерской по ремонту асинхронных электродвигателей с разработкой установки для пропиток обмоток статоров
Стихи Собственного Сочинения Про
Курсовая Работа Оформление Организационно-Распорядительных Документов
Изложение: Геракл (Heracles)
Женщины В Политике Реферат
Рекомендации для медицинских сестер по совершенствованию сестринской помощи пациентам с язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки - Медицина курсовая работа
Обработка материалов и составление плана теодолитной съемки - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа
Особенности организации трудового воспитания детей в ДОУ - Педагогика дипломная работа